Question

如圖所示，絕熱氣缸中間用固定栓可將無摩擦移動(dòng)的絕熱板固定，隔板質(zhì)量不計(jì)，左右兩室分別充有質(zhì)量相等的氫氣和氧氣（忽略氣體分子間的相互作用力）．初始時(shí)，兩室氣體的溫度相等，下列說法中正確的是（ ）

A．初始時(shí)氫氣分子的平均速率小于氧氣分子的平均速率
B．初始時(shí)氫氣的壓強(qiáng)大于氧氣的壓強(qiáng)
C．松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時(shí)，氧氣分子單位時(shí)間與氣缸單位面積碰撞的分子數(shù)增多
D．松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時(shí)，氫氣的內(nèi)能增大

Answer 1

【答案】分析：溫度是分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志；影響氣體壓強(qiáng)大小的因數(shù)有兩個(gè)：分子數(shù)密度和分子的平均動(dòng)能；熱力學(xué)第一定律公式：△U=W+Q．
解答：解：A、初始時(shí)，兩室氣體的溫度相等；而溫度是分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志；故分子的平均動(dòng)能相等；氫氣分子質(zhì)量小，故平均速度也大，故A錯(cuò)誤；
 B、初始時(shí)，溫度相同，故分子的平均動(dòng)能相等；質(zhì)量相等，氫氣分子質(zhì)量小，故分子數(shù)多，體積相同，故氫氣分子的數(shù)密度大；而影響氣體壓強(qiáng)大小的因數(shù)有兩個(gè)：分子數(shù)密度和分子的平均動(dòng)能；故左側(cè)氫氣壓強(qiáng)大；故B正確；
C、松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時(shí)，活塞向右移動(dòng)，故左側(cè)氣體絕熱膨脹，對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低；同理右側(cè)氣體溫度增加；故氧氣分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能增加，故氧氣分子單位時(shí)間與氣缸單位面積碰撞的分子數(shù)增多，故C正確；
D、松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時(shí)，活塞向右移動(dòng)，故氫氣絕熱膨脹，對(duì)外做功，內(nèi)能減小，氫氣的內(nèi)能增大，故D錯(cuò)誤；
故選BC．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了溫度的微觀意義、氣體壓強(qiáng)的微觀解釋、熱力學(xué)第一定律，關(guān)鍵要從微觀角度進(jìn)行分析，不難．